[2019 Touch Taiwan] 신에츠, “스탬프 방식이 마이크로 LED 전사의 최종 기술될 것"
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[2019 Touch Taiwan] 신에츠, “스탬프 방식이 마이크로 LED 전사의 최종 기술될 것"
  • 선연수 기자
  • 승인 2019.09.04 16:11
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[테크월드=선연수 기자] 지난 8월 말 대만 타이베이 난징 전시관에서 열린 ‘2019 터치 타이완’이 막을 내렸다. 전시회 마지막 날 대리점 TSC와 함께 부스를 운영하고 있는 신에츠(ShinEtsu)에서 마이크로 LED의 전사(Mass Transfer) 공정에 대해 알아봤다.

 

신에츠의 'EZ-PETAMP'를 이용한 전사 공정

 

신에츠는 점착성있는 스탬프와 LLO(Laser Lift Off)로 전사를 효율적으로 해내는 방법을 6단계로 분류해 설명했다. 먼저 블루, 그린 색상의 마이크로 LED 칩이 생성된 사파이어(Sapphire) 웨이퍼를 도너(Donor) 플레이트에 밀착시킨다. 그 다음 웨이퍼 위에서 레이저를 쏴(LLO 기법) 사파이어 웨이퍼 쪽에 있는 칩들이 아래의 도너 플레이트로 옮겨붙게 된다. 이후 사파이어 웨이퍼를 떼어내면 비로소 마이크로 LED가 된다. 현재 미니 LED의 경우 사파이어 웨이퍼가 칩에 그대로 붙어 있는 형태로 이 웨이퍼의 두께는 일반적으로 수 십 미크론(micron)이며 100미크론의 두께도 존재한다. 그에 반해 마이크로 LED의 두께는 6미크론 수준까지 작아질 수 있다.

이렇게 사파이어 웨이퍼를 분리하는 과정에서, 웨이퍼 상 성분에 의해 칩 상단에는 GaN(갈륨나이트라이드)에서 N2가스가 날아간 갈륨(Ga) 성분이 남아 있게 돼, 염산 수용액으로 세척 후 스핀 드라이브로 말려주는 클리닝 과정을 거친다. 다음으로 점착성이 있는 ‘EZ-PETAMP’를 사용해 도너 플레이트 위의 마이크로 LED 칩을 스탬프처럼 찍어올려 디스플레이 패널에 전사한다. 이후 마이크로 LED Lit를 씌우면 전사 공정이 끝난다.

 

신에츠 영업 마케팅부 Ⅳ 실리콘 부문 그룹 요시노리 오가와(小川敬典, Yoshinori Ogawa) GM(좌)과 신에츠 한국지사 영업부 이상학 차장(우) 

 

신에츠 한국지사 영업부 이상학 차장은 “디스플레이 제품 제작 시 스탬프를 수 천에서 수만회까지 옮겨 찍어 마이크로 LED 패널을 구성할 수 있다. 현재 35×35mm 사이즈의 스탬프 기술을 보유하고 있으며, 한 번에 5만 개의 칩을 전사할 수 있다”고 설명했다. 이어서 “신에츠는 대량 칩 전사에는 스탬프 방식이 최종적으로 채택될 것으로 예상하고 있다. 향후 디스플레이 제품에 최대 약 1억 개까지도 마이크로 칩이 탑재될 것으로 예측해, 스탬프의 사이즈를 키우면서도 정밀도를 높일 수 있는 기술을 개발 중”이라고 개발 과제를 전했다.

 

마이크로 LED 칩이 놓여있는 도너 플레이트(좌)와 마이크로 LED 칩을 찍어 올린 'EZ-PETAMP'(우)의 모습

 

신에츠 제품 대리점을 맡고 있는 TSC의 관계자는 현재 미니 LED는 2~3mm부터 심지어 1mm 크기까지 등장하고 있으며, 시장에서 이미 상용화되고 있는 기술이라고 설명했다. 옥외 광고판을 미니 LED로 구성할 경우 총 가격의 50%가 칩가격이 될 것이라며, 아직까지는 가격적으로 부담이 조금 있는 상황이라 올해말이나 내년쯤 차차 가격이 떨어지며 본격적으로 자리를 잡을 것으로 내다봤다.

마이크로 LED에 대해서는 미니 LED가 100~200미크론 사이즈라면 마이크로 LED는 현재 100미크론보다 더 작은 수준까지 진입했으나 사이즈 공정 과정에서 좀 더 기술 개발 시간이 필요할 것으로 예상했다.

 


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